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1．概论1

1.1 平衡分离和动力学分离2

1.2 商业吸附剂和应用3

1.3 新的吸附剂和未来的应用5

参考文献6

2．吸附剂设计基本要素8

2.1　吸附势能8

2.2 吸附热10

2.3 吸附质性质对吸附的影响：极化率（a）、偶极矩（μ）、四极矩（Q）10

2.4 吸附剂设计需要考虑的基本因素12

2.4.1　极化率（a）、电荷（q）、范德华半径（r）12

2.4.2　孔隙大小和几何形状14

符号15

参考文献16

3．吸附剂选择：平衡等温线、扩散、循环过程和吸附剂选择标准17

3.1 平衡等温线和扩散18

3.1.1 单一和混合气体的Langmuir吸附等温线18

3.1.2　单一气体和混合气体的吸附等温线势能理论19

3.1.3 多元组分的理想吸附溶液理论及与Langmuir理论和势能理论的相似处21

3.1.4　微孔扩散：浓度依赖性和混合扩散系数预测22

3.2 变温吸附和变压吸附26

3.2.1　变温吸附26

3.2.2　变压吸附29

3.3　吸附剂选择的基本原则36

符号43

参考文献45

4．孔径分布51

4.1 Kelvin方程51

4.2　Horváth-Kawazoe法52

4.2.1 狭缝形孔的原始HK模型53

4.2.2　狭缝形孔的修正HK模型56

4.2.3　圆柱形孔的修正模型63

4.3　积分方程法68

参考文献70

5．活性炭73

5.1 活性炭的形成和生产73

5.2　孔结构和活性炭标准检测方法76

5.3 一般吸附特征77

5.4　表面化学性质及其对吸附的影响79

5.5 溶液吸附及表面官能团的影响84

5.5.1　稀溶液吸附（特别是酚类）86

5.5.2　表面官能团对吸附的影响91

5.6　活性炭纤维95

5.7　碳分子筛101

5.7.1　炭沉积步骤104

5.7.2　动力学分离过程：吸附等温线和扩散105

5.7.3　碳分子筛膜108

参考文献112

6．硅胶、MCM和活性氧化铝123

6.1　硅胶：制备和一般性质123

6.2　二氧化硅的表面化学性质：硅醇羟基126

6.3　硅醇羟基数（OH/nm 2）127

6.4 MCM-41130

6.5　二氧化硅化学改性和分子印迹132

6.6　活性氧化铝138

6.7 可作为特殊吸附剂的活性氧化铝140

参考文献144

7．沸石和分子筛148

7.1 A、X和Y型沸石149

7.1.1　A型沸石的结构和阳离子位置149

7.1.2　X和Y型沸石的结构和阳离子位置151

7.1.3　分子筛举例151

7.2　沸石和分子筛：合成和分子筛特性154

7.2.1　A、X和Y型沸石的合成155

7.2.2　合成沸石和分子筛中的有机添加剂156

7.3 独特的吸附性质：阴离子氧和孤立的阳离子162

7.4 吸附质分子与阳离子的相互作用：阳离子位置、电荷及离子半径的作用164

7.4.1　阳离子位置164

7.4.2　阳离子位置对吸附的影响169

7.4.3　阳离子电荷和离子半径的影响172

参考文献175

8．π络合吸附剂及其应用180

8.1 三类吸附剂的制备181

8.1.1　负载单层盐182

8.1.2　离子交换沸石185

8.1.3　离子交换树脂188

8.2　分子轨道理论计算190

8.2.1　分子轨道理论——电子结构方法190

8.2.2 半经验法190

8.2.3　密度函数理论方法191

8.2.4　逐步计算方法191

8.2.5　基组192

8.2.6　有效核势能193

8.2.7　化学模型和分子系统193

8.2.8 自然键轨道194

8.2.9　吸附键能计算194

8.3　π络合键的本质195

8.3.1 分子轨道理论对π络合键的解释195

8.3.2　不同阳离子的π络合键198

8.3.3　不同阴离子和载体的影响199

8.4　π络合大容量分离201

8.4.1　π络合吸附剂的失活202

8.4.2　COπ络合分离203

8.4.3　烯烃／烷烃分离204

8.4.4　芳香族化合物／脂肪族化合物分离206

8.4.5　模拟移动床应用的可能的吸附剂207

8.5　π络合纯化208

8.5.1　从烯烃中除去二烯烃209

8.5.2　从脂肪族化合物中除去芳香族化合物211

参考文献212

9．碳纳米管、柱撑黏土和聚合树脂218

9.1　碳纳米管218

9.1.1　催化分解219

9.1.2　电弧法和激光蒸发法226

9.1.3　碳纳米管的吸附性能228

9.2　柱撑黏土236

9.2.1　PILC的合成237

9.2.2　微孔大小的分布239

9.2.3　阳离子交换容量242

9.2.4　吸附性能243

9.2.5　作为载体的PILC和酸处理黏土245

9.3 聚合树脂247

9.3.1　孔结构、表面特性和应用249

9.3.2　树脂和活性炭的比较251

9.3.3　吸附机理及气相应用253

参考文献255

10．吸附剂的应用264

10.1 空气分离264

10.1.1　5A和13X型沸石265

10.1.2　Li-LSX型沸石267

10.1.3　碱土金属离子负载X型沸石272

10.1.4　含Ag的LSX沸石（AgLiLSX）273

10.1.5　氧-选择性吸附剂279

10.2　H2的精制285

10.3　储氢288

10.3.1　金属氢化物288

10.3.2　碳纳米管291

10.4　甲烷储存302

10.5　烯烃／烷烃分离306

10.5.1　吸附剂307

10.5.2　PSA分离309

10.5.3　其他吸附剂313

10.6　氮气／甲烷分离315

10.6.1　斜发沸石316

10.6.2　ETS-4321

10.6.3　PSA模拟：吸附剂的比较323

10.7　运输用燃料的脱硫324

10.7.1　燃料和硫组成326

10.7.2　已研究或应用的吸附剂328

10.7.3　π络合吸附剂331

10.8 燃料中芳香烃的脱除339

10.9 NOx的脱除340

参考文献350

主题索引365